UNIWERSYTET
TECHNOLOGICZNO-PRZYRODNICZY
im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich
w Bydgoszczy
Katedra maszyn roboczych i pojazdów
Wibroakustyka
TEMAT : Podstawy akustyki i metodyka pomiaru hałasu
Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest zapoznanie z technikami pomiaru hałasu, wykonanie pomiarów hałasu oraz przeprowadzenie analizy otrzymanych wyników.
1.Definicje
a) Poziom dźwięku - wielkość stosowana do kreślenia stanu akustycznego w danym punkcie środowiska. Wartość tego poziomu L [dB] wyraża wzór :
[dB]
b) Ton - najprostszy przebieg drga wywołujący dźwięk, ma kształt sinusoidalny i wyraża się wzorem :
c) Hałas
Hałasem są wszelkie niepożądane, nieprzyjemne, dokuczliwe lub szkodliwe drgania mechaniczne ośrodka sprężystego, działające za pośrednictwem powietrza na organ słuchu i inne zmysły oraz elementy organizmu człowieka.
d) Oktawa - to pasmo częstotliwości o granicy dolnej
i górnej
, których iloraz wynosi :
Filtry korekcyjne A, B, C - przystosowują charakterystykę przyrządu do charakterystyki wrażliwości ucha
Stosowane w praktyce mierniki poziomu dźwięków są zaopatrzone w trzy filtry:
filtr (A) zakres małych poziomów głośności do 55 fonów
filtr (B) zakres średnich poziomów od 55 do 85 fonów
filtr (C) zakres dużych poziomów, powyżej 85 fonów
2. Przy wzroście poziomu dźwięku o 3 dB moc akustyczna zwiększy się dwukrotnie.
3. Po przeprowadzonym ćwiczeniu można stwierdzić, iż przy poziomie 50dB słuchanie muzyki było dość kłopotliwe (zbyt cicho) gdyż poziom hałasu w laboratorium wynosił około 70dB. Przy poziomie 100dB oraz 103dB słuchanie muzyki mogłoby być przyjemnością gdyby nie to że laboratorium jest wyposażone w kiepskiej klasy komponenty audio. Dłuższe słuchanie muzyki przy zwiększonym poziomie głośności przeważnie okazuje się męczące. Dobór odpowiednich komponentów toru audio (odtwarzacz, wzmacniacz, kolumny) jest kluczowym w późniejszej przyjemności słuchania ulubionych płyt.
4. Wyniki eksperymentu przeprowadzonego w czasie laboratorium dowodzą, że każdy ma inny słuch. Wartości uzyskane w czasie eksperymentu : - najniższa usłyszana częstotliwość 60 Hz
- najwyższa usłyszana częstotliwość 16,5 kHz
Ogólnie przyjęty zakres słyszalności ucha ludzkiego to 20Hz do 20kHz
Dość słaby wynik eksperymentu był spowodowany :
- hałasem w laboratorium (w komorze bezechowej na pewno wyniki byłyby inne)
- kiepskim sprzętem audio w laboratorium (możliwe że laboratoryjne Tonsil'e nie przenoszą częstotliwości niższych niż 60Hz i wyższych niż około 16kHz)
5. Przy nastawach F i S różnice były o kilka , kilkanaście decybeli. Na podstawie otrzymanych wyników nie można jednak doszukać się analogii w poszczególnych pomiarach.
6. Z uwagi na kształt (wycinek łuku) fali dźwiękowej im odległość od źródła dźwięku większa tym poziom dźwięku jest mniejszy. Na podstawie pomiarów przeprowadzonych na laboratorium niestety nie zawsze tak było. Mogło to być spowodowane różnymi utworami/ścieżkami (muzyka, wokal) na kasetach testowych oraz słabym sprzętem audio.
Źródło dźwięku |
Odległość od źródła |
Poziom dźwięku dB |
|||
|
|
LIN |
A |
B |
C |
Taśma pierwsza |
|||||
F |
30 cm |
70 |
75 |
65 |
70 |
S |
|
65 |
75 |
65 |
65 |
Taśma pierwsza cyfrowo |
|||||
|
98,4 |
|
|||
Taśma druga |
|||||
F |
30 cm |
18 |
54 |
72 |
9 |
S |
|
22,5 |
32 |
72 |
72 |
Taśma druga cyfrowo |
|||||
|
64,2 |
|
|||
Taśma trzecia |
|||||
F |
30 cm |
36 |
18 |
40,5 |
45 |
S |
|
54 |
58,5 |
36 |
18 |
F |
50 cm |
40 |
52 |
64 |
60 |
S |
|
60 |
48 |
72 |
44 |
F |
100 cm |
42 |
38,5 |
56 |
63 |
S |
|
66,5 |
63 |
70 |
66,5 |
F |
200 cm |
28 |
42 |
35 |
38,5 |
S |
|
35 |
14 |
21 |
35 |
F |
300 cm |
28 |
35 |
49 |
56 |
S |
|
49 |
49 |
56 |
42 |
Taśma trzecia cyfrowo |
|||||
|
50 cm |
|
92,1 |
|
|
|
100 cm |
|
78,8 |
|
|
|
200 cm |
|
71,4 |
|
|
|
300 cm |
|
73,3 |
|
|